浙教版科学九上 3.2-3.3同步练习(含答案)

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名称 浙教版科学九上 3.2-3.3同步练习(含答案)
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版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-10-08 13:44:56

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浙教版科学九上物质及其变化3.2-3.3同步练习(含答案)
一、选择题
1.2012年11月25日中国首艘航母“辽宁舰”成功起降歼﹣15舰载机,当歼﹣15舰载机加速飞离航母后,以下描述正确的是(  )
A.歼﹣15舰载机动能增加,势能增加,机械能增加
B.歼﹣15舰载机动能增加,势能减小,机械能不变
C.歼﹣15舰载机动能增加,势能减小,机械能增加
D.歼﹣15舰载机动能减小,势能减小,机械能减小
2.在探究“汽车的速度”的实验中,甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动,相关数据的图象分别如图(1)、(2)所示。根据图像(空气阻力忽略不计),下列结论正确的是(  )
A.甲车的动能大于乙车的动能
B.甲车的功率小于乙车的功率
C.甲车牵引力大于乙车牵引力
D.甲车受到摩擦力小于乙车受到摩擦力
3.跳绳是宁波市体育中考的选考项目之一,男生满分为180次/分,女生满分为170次/分。某位男生在体育中考中跳了185下,得了满分,则他的功率最接近于(  )
A.0.75W B.7.5W C.75W D.750W
4.下列生活中的科学数据最接近实际的是(  )
A.中学生跳绳一次,脚离地面约10cm,则克服重力做功约500J
B.中学生以正常速度从一楼走到三楼,上楼的功率约为1500W
C.中学生骑自行车受到的阻力约为200N,则其骑行功率约为10W
D.中学生把掉在地面上的科学课本捡到桌面,克服科学书重力做的功约为2J
5.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C,已知AC>BC,施加的力分别为FA、FB,拉力做的功分别为WA、WB,拉力做功的功率分别为PA、PB,则下列判断中正确的是(  )
A.FA<FB WA=WB PA<PB
B.FA>FB WA>WB PA>PB
C.FA<FB WA<WB PA<PB
D.FA<FB WA=WB PA>PB
6.如图,我国首架国产大飞机C919,于2023年5月28日完成商业首航。下列说法正确的是(  )
A.C919在加速起飞过程中,机械能增大
B.C919落地后继续滑行,是因为受到惯性作用
C.C919在飞行过程中,机翼上方气压大于下方气压
D.C919停在停机坪时,所受重力与对地面的压力是一对平衡力
7.如图甲所示,同一木块放在同一水平面上,先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块的s﹣t图像分别是图乙中的图线①②。则下列物理量相等的是(  )
A.木块前后两次所受的摩擦力
B.木块前后两次运动的速度
C.前后两次在相同时间内拉力所做的功
D.前后两次拉力的功率
8.一物体在水平向右的拉力F1作用下以2m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1;若该物体在水平向右的拉力F2作用下以3m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2。则(  )
A.W1=W2 P1>P2 B.W1=W2 P1<P2
C.F1>F2 P1=P2 D.F1=F2 P1>P2
9.如图所示,用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱,拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙,长度为sAB,水平面CD光滑,长度为sCD,运动时间分别为tAB、tCD,运动速度分别为vAB、vCD.则(  )
A.若sAB=sCD,则拉力在AB段做功较多
B.若sAB>sCD且tAB=tCD,则拉力在AB段做功较快
C.若sAB=sCD且tAB>tCD,则拉力在AB段做功较快
D.若vAB=vCD,则拉力在AB段和CD段做功一样多
10.如图1,一物体放在水平地面上,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则下列说法正确的是(  )
A.物体在0﹣2s时,只受到一对平衡力的作用
B.物体在2﹣6s时,受到的摩擦力为3N
C.物体在6﹣8s内,克服摩擦力所做的功是18J
D.t=7s时,拉力F对物体做功的功率是6W
11.第19届亚运会的男足比赛将在龙湾区奥体中心举行。图为热身赛中运动员某次踢出足球的轨迹示意图,O为踢出的瞬间,足球经过最高点A,在B点落地后,最终在C点静止。下列关于足球在不同阶段的能量变化正确的是(  )
A.B.C.D.
12.小衢在操场上将一篮球抛出,篮球被抛出后的运动轨迹如图所示,a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是(  )
A.皮球在b点时的机械能最大
B.皮球在a、c两点时动能相等
C.皮球由a到b时,动能逐渐增大
D.皮球由c到d时,机械能一直减小
13.如图所示某同学用4牛的水平拉力F拉动装置,使重为50牛的物体A在4秒内沿水平地面运动了1米,物体B重20牛(物体B与A始终接触),弹簧测力计的示数恒为1牛。下列说法不正确的是(  )
A.拉力F做的功为4焦
B.拉力F做功的功率为1瓦
C.物体B的重力做功为0焦
D.物体A克服摩擦力做功0焦
14.如图,木块以某初速度从A滑过B点,到C点滑出下落至D点,A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计,则对木块在运动过程中能量变化的分析正确的是(  )
A.D点与A点相比,动能一定增加,势能一定减少,机械能不变
B.A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能
C.B点的动能可能等于A点的动能,但一定大于D点的动能
D.B点的动能可能等于D点的动能,但一定大于A点的动能
15.如图所示,一根不可伸长的细绳一端固定在O点,另一端系一小球,O点的正下方固定有一根钉子P。位置1在O点的正下方,位置3与A点等高,位置5是A与1之间的某点,位置2是1与3之间的某点,位置4是高于3的某点。小球从A点静止释放后,则(  )
A.第一次经过位置1后最高能到达位置4
B.运动到3时,小球受平衡力的作用
C.第二次经过位置1后最高可能到达位置5
D.小球来回摆动是匀速运动的过程
16.中国选手李玲在杭州亚运会夺得了撑竿跳冠军。撑竿跳高时,李玲经历了加速助跑、撑竿起跳、越过横杆三个阶段。若不考虑整个过程中的摩擦力与空气阻力导致的能量损失,李玲从助跑到落地,下列有关能量变化的关系图正确的是(  )
A. B.C. D.
17.跳水运动中蕴含着许多物理知识,如图所示,运动员站立在跳台上的A点,然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空,至最高点后自由下落,至C点落入水中。若不计空气阻力,运动员从离开跳台到落水前的过程中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是(  )
A.①③④ B.②③④ C.①④ D.③④
18.在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,中国选手谷爱凌挑战超高难度动作成功,奇迹般夺冠。现将谷爱凌的这一次跳台运动部分轨迹简化,如图所示,其中A点为她运动的最高点。下列说法正确的是(  )
A.运动员在A点时受到平衡力的作用
B.运动员在A点时重力势能最大,动能为零
C.运动员到达A点时也有惯性
D.运动员在B点的机械能大于在A点的机械能
19.如图是小应玩蹦蹦床的情景,A点是蹦床不发生形变时的原位置,B点是小应受到的重力与蹦床对小应的弹力相等处,C点是小应到达的最低点,下列分析不正确的是(  )
A.当小应在最高点0时处于非平衡状态
B.小应在空中下落到A点的过程中重力势能转化为动能
C.小应下落到B点时的动能最大
D.从A点到C点的过程中,小应的动能增大
20.一颗番茄由静止开始下落,撞击水面时溅起许多水珠(如图),同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时增加的动能(  )
A.小于番茄减少的重力势能
B.大于番茄减少的重力势能
C.等于番茄减少的重力势能
D.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
二、填空题
21.在北京冬奥会上,中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。(g取10N/kg)
(1)滑雪板底做得越宽大,在它对雪地的压力一定时,对雪地的压 强    。
(2)如图所示,苏翊鸣由A点运动到B点时动能    (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
22.如图所示,水平桌面上放一重为10N的物体A,在6N的水平推力F的作用下,2s内运动了0.2m,从甲图位置运动到乙图位置,在此过程中,推力F的功率为    W,物体A所受重力做功    J。
23.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经B点上升到最高位置C点,在B点时速度最大。若不计空气的阻力,且绳子自然下垂的位置在C点下方。在B点时,人的重力    (选填“>”“=”或“<”)绳的拉力。从A运动到C的过程中,人的机械能    (填写变化情况)。(不计空气阻力)
24.物体A重5N,如图1,A在水平拉力F1作用下,在水平面从M匀速直线运动到N用时3s;如图2,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2作用下,在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。
(1)A从M运动到N,A所受重力做的功为    J。
(2)MN段拉力F1做功为W1,PQ段拉力F2做功为W2,则W1   W2(选填“>”“<”或“=”)。
25.如图甲所示,甲为一半径为R的光滑的半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接,将重为G的物体从斜面顶端由静止释放,测出在水平面上滑行距离为S1处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R的半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接,将甲中重为G的物体也从乙斜槽顶端由静止释放,测出在水平面上滑行距离为S2后停下来。
(1)甲中重力对物体做的功W=   。
(2)乙中物体在水平面上的摩擦力f为    。
26.如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,推力大小与时间t的关系如图甲所示,物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。第1秒,物体受到的摩擦力为    N,2~4秒和4~6秒物体受到的摩擦力之比为    ,4~6秒物体克服摩擦力做功为   J。
27.把一个排球竖直向上抛出,运动到最高点并竖直下落。A、B是排球从抛出到最高点的运动轨迹中的两个点,其动能和重力势能的大小如表所示。
A点 B点
动能/J 15 19
重力势能/J 4 3
(1)排球在A、B两点间的运动方向为    (选填“A到B”或“B到A”)。
(2)A、B两点之间排球克服空气阻力做功为    J。
28.如图为一架质量1.6千克的无人机,下方悬挂着一个质量0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米,然后边摄像边斜向上飞行了30秒,仪表盘上显示离地面高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功  焦,整个过程中无人机对摄像机做功的功率为  瓦。
29.滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处下滑,仅依靠滑行,滑到与A相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题:
(1)整个过程中动能最大的位置是    (填“A”、“O”或“B”)。
(2)若想滑到C点,小科提出只要增加“用力竖直向上跳起段高度”这个操作即可实现,则在图中哪一位置起跳有可能达到该目的?   。(填字母代号)
A.仅在A点 B.仅在O点 C.仅在B点 D.在A点或O点均可
三、解答题
30.某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大。回答下列问题:
(1)AB段跳伞运动员的机械能    (填“增加”“减小”或“不变”)。
(2)当t=   s时,运动员打开降落伞。
31.每年校运动会中都会有跳远、实心球等传统项目。
(1)如图甲,小科在跳远比赛中助跑是为了增大    (选填“惯性”或“动能”),在最高点处    (选填“有”或“没有”)动能。
(2)如图乙是小科同学在投掷实心球的场景,若不计空气阻力,实心球刚脱离手时(A处)的动能    C处的动能(选填“大于”“小于”或“等于”)。
32.图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在    点最大,B点机械能的大小    E点机械能的大小(填“>”、“=”或“<”),在整个过程中,过山车的机械能是    (填“变化”或“不变”)的。
33.4月25日,神舟十八号载人飞船顺利发射升空,自新中国成立以来,中国航空航天事业稳步推进,喜事连连。如表是中国首个空间站核心舱“天和”号搭载“长征”五号B运载火箭成功发射时相关数据,请回答下列问题。
名称 长征五号B遥二运载火箭 名称 天和核心舱
总长 53.7米 全长 16.6米
起飞重量 837.5吨 最大直径 4.2米
运载能力 大于22吨 质量 22.5吨
注:火箭起飞为起飞时自身的总质量
(1)对于火箭上升的“升力”来源,下列说法正确的是    。
A.火箭上升的“升力”来自于地面对火箭的作用力
B.火箭上升的“升力”来自于空气对火箭的作用力
C.火箭上升的“升力“来自于火箭向下喷出的高温气体对火箭的作用力
(2)起飞前,火箭搭载天和核心舱安静的矗立在发射塔内,假设火箭底部发射塔的总接触面积为0.5m2,则其对发射塔的压强为多大?
(3)已知天河号核心舱发射时最大速度为8600m/s,若以该速度竖直向上匀速行驶(不计空气阻力),火箭对核心舱做功的功率多大?
34.近日,“空中出租车”电动垂直起降航空器(eVTOL)“盛世龙”从广东深圳蛇口邮轮母港起飞,降落在珠海九洲港码头。这是全球首例用eVTOL进行跨海跨城飞行,是新一代的纯电动低空飞行航空器,无需传统机场和跑道,像直升机一样垂直起起飞,在空中转换成固定翼飞行模式,如传统大飞机一样高速巡航。这次成功飞行,意味着深圳至珠海单程2.5至3小时的地面车程,可以大大缩短。eVTOL“盛世龙”起飞质量2000千克,可载5人,巡航速度可达200千米/小时,预计将于2026年开启载人飞行。
(1)“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头(约67千米)需要多少分钟?
(2)若“盛世龙”起飞质量为2000千克、以25m/s的速度竖直向上匀速上升,所受升力为多少?若不计空气阻力,则“盛世龙”的功率至少是多少瓦?
答案
1.解:当歼﹣15舰载机加速飞离航母后,质量不变,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,机械能增加,故A正确。
故选:A。
2.解:A、由图象知,甲的速度为v甲===5m/s,乙的速度为v乙=3m/s,
已知两车完全相同,所以质量相同;因为甲的速度大于乙的速度,所以甲的动能大于乙的动能,故A正确。
BCD、甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动,两车对地面的压力相等,接触面的粗糙程度相同,则两车受到的摩擦力相等,两车均做匀速直线运动,摩擦力和牵引力是一对平衡力,所以两车的牵引力相等;甲车的速度大于乙车的速度,根据P===Fv可知,甲车的功率大于乙车的功率,故BCD错误。
故选:A。
3.解:中学生的质量约为50kg,其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,
每次起跳的高度约为5cm=0.05m,
则他跳一次绳做的功:W=Gh=500N×0.05m=25J;
他在整个跳绳过程中的功率:P==≈77W,与75W较接近,故C符合题意。
故选:C。
4.解:A、中学生跳绳一次,脚离地面约10cm=0.1m,则克服重力做功约为:W=Gh=500N×0.1m=50J,故A不符合实际;
B、一名中学生的重力约为500N,一楼到三楼的高度约h楼=3m×2=6m,用时约为t=20s,所以中学生正常上楼的功率约为:P====150W,故B不符合实际;
C、中学生骑自行车的受到的阻力大约为200N,速度大约为5m/s,功率P===Fv=200N×5m/s=1000W左右,故C不符合实际;
D、物理书的质量m书=250g=0.25kg,重力G书=m书g=0.25kg×10N/kg=2.5N,
课桌的高度h桌=80cm=0.8m,
从地面上将物理书捡到桌面上,克服物理书重力做的功约为W=G书h桌=2.5N×0.8m=2J,故D符合实际。
故选:D。
5.解:(1)斜面AB倾斜角度小于斜面AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即:FA<FB;
(2)斜面光滑说明摩擦力为0,不需要做额外功,由使用任何机械都不省功可知,拉力在两斜面上做功相同,即:WA=WB;
(3)因为从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同,
所以根据v=得出的t=可知:在速度相同时,物体沿AC运动时用时较少,
则根据公式P=可知,拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大,即PA<PB。
故选:A。
6.解:A.C919在加速起飞过程中,高度升高,故重力势能在增加,速度加快,故动能增加,机械能是动能与势能的和,则机械能增加,故A正确;
B.惯性是物体保持原来运动状态不变的特性,是物体具有的属性,不是力,不能描述为受到惯性的作用,故B错误;
C.C919在飞行过程中,机翼上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,故C错误;
D.平衡力需作用在一个物体上,C919停在停机坪时,所受重力与地面对飞机的支持力是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
7.解:
A、两次拉动同一木块在同一水平面上运动,由于木块对水平面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力不变,即f1=f2,故A符合题意;
B、由s﹣t图像可知,相同时间内第①次木块运动的路程大,由v=可知,第①次木块运动的速度较大,即v1>v2,故B不符合题意;
C、木块两次都做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力都是一对平衡力,所以两次木块受到的拉力和摩擦力大小相等,则两次木块受到的拉力相等,即F1=F2;
由图乙可知,相同时间内第1次通过的路程大于第2次通过的路程,即s1>s2;由公式W=Fs可知,拉力所做的功的关系为:W1>W2,故C不符合题意;
D、因F1=F2,v1>v2,则根据P===Fv可知前后两次拉力的功率P1>P2,故D不符合题意。
故选:A。
8.解:由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变;
又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=f;
物体运动的距离都为10m,且F1=F2,由W=Fs可知,拉力做的功:W1=W2。
因为v1<v2,且F1=F2,由P==Fv可知,拉力做功的功率:P1<P2。
故答案为:B。
9.解:
A、沿斜面和水平面拉木箱时,所用的力F相等,若sAB=sCD,则根据W=Fs可知,拉力在AB段和CD段做功一样多,故A错误;
B、沿斜面和水平面拉木箱时,所用的力F相等,若sAB>sCD,则根据W=Fs可知,拉力在AB段做功较多,因为tAB=tCD,所以根据P=可知,拉力在AB段做功较快,故B正确;
C、由A知,拉力在AB段和CD段做功一样多;若tAB>tCD,根据P=可知,拉力在AB段做功较慢,故C错误;
D、沿斜面和水平面拉木箱时,所用的力F相等,若vAB=vCD,根据W=Fs=Fvt可知,时间不确定,无法比较做功的多少,故D错误。
故选:B。
10.解:A、由图3可知,物体在0﹣2s时静止,由力的平衡条件可知,此时物体在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡条件,因此此时物体受到两对平衡力作用,故A错误;
C、由图3可知,物体在6﹣8s内物体做匀速直线运动,速度v=3m/s,由v=可知,此时物体移动的距离:s=vt=3m/s×(8s﹣6s)=6m,
由图2可知此时物体受到的拉力F=2N,由二力平衡条件可知,物体受到的滑动摩擦力:f=F=2N,
则物体在6﹣8s内,克服摩擦力所做的功:W=fs=2N×6m=12J,故C错误;
B、由图3可知,物体在2﹣6s时物体做加速运动,此时物体受到的摩擦为滑动摩擦,此时物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有发生变化,由滑动摩擦力影响因素可知,此时物体受到的摩擦力不变,仍为2N,故B错误;
D、由图3可知,t=7s时物体的运动速度v=3m/s,由图2可知此时物体受到的拉力F=2N,则拉力F对物体做功的功率:P===Fv=2N×3m/s=6W,故D正确。
故选:D。
11.解:AB、足球在踢出的瞬间速度最大,所以动能最大,从O点上升到A点时,动能转化为重力势能,因此动能变小,但不会为零;下落时,重力势能转化为动能,动能再次增大;到达B点时,具有一定动能,但小球O点时的动能;从B点到C点,足球速度越来越小,动能越来越小,最终变为零,故A正确、B错误;
CD、由于空气阻力和摩擦阻力的作用,足球在运动时机械能在不断减小,故CD错误。
故选:A。
12.解:A、由图可知,篮球弹起的高度逐渐减小,这说明篮球在空中运动时受到了空气阻力,与地面碰撞时受到摩擦力,使得一部分机械能损失了,所以,篮球在a点(出手时的位置)的机械能最大,故A错误;
B、篮球在a、c两点时,高度相同,重力势能相同;由于运动过程中存在机械能损失,所以,篮球在a处的机械能大于在c处的机械能,则篮球在a处的动能大于在c处的动能,故B错误;
C、篮球由a到b时,其质量不变,速度减小,则动能逐渐减小,故C错误;
D、篮球在c到d的过程中,会克服空气阻力做功,机械能减小,故D正确。
故选:D。
13.解:A、拉力做功为:W=Fs=4N×Im=4J,故A正确,不符合题意;
B、拉力F做功的功率为:P===1W,故B正确,不符合题意;
C、物体B始终处于静止状态,物体B的重力方向竖直向下,在重力的方向上没有移动距离,故物体B的重力没有做功,故C正确,不符合题意;
D、由图可知,物体B处于静止状态,水平方向受到测力计向右的拉力和A对B向左的摩擦力是一对平衡力,所以物体A与物体B之间的摩擦力为:f=F示=1N,物体在水平方向上移动了距离,根据W=Fs可知物体克服摩擦力做了功,即物体A克服摩擦力做功不为0J,故D错误,符合题意。
故选:D。
14.解:A、D点与A点相比,高度减小,则重力势能减少,由于接触面可能存在摩擦,则部分机械能可能会转化为内能,机械能可能减小,忽略空气阻力,D点的动能大于A点的动能,故A错误;
B、A和B、C和D之间的垂直距离均为h,则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能,故B正确;
C、木块以一定的速度滑过AB点,若AB是粗糙的,木块可能进行匀速直线运动,若BC之间是光滑的,则木块的速度不变,所以B点、C点的动能可能等于A点的动能,忽略空气阻力,D点的动能大于A点的动能,故C错误;
D、木块从B到C,木块与地面有摩擦,则C处的动能小于B处的动能,从C到D,由于忽略空气阻力,木块的重力势能减小,动能增加,故D点动能大于C点动能,但与A点的动能不确定,故D错误。
故选:B。
15.解:A、假设不考虑空气阻力,机械能守恒,小球能到达的最高点是动能为零的位置,而初始时动能也为零,所以能到达的最高点必然是与A相同的高度,即第一次过1最高应该能到达位置3,第二次过1最高能回到位置A.而始终不可能达到位置4,故A错误;
B、小球运动到3时,小球做圆周运动,受非平衡力,故B错误;
C、小球摆到位置1时,第二次过1可能回到位置5,故C正确;
D、如果小球在2与5两位置高度相同,所以重力势能相同,而机械能总量也相同,所以动能相同,速度大小相同,已知位置5是A与1之间的某点,位置2是1与3之间的某点,故D错误。
故选:C。
16.解:运动员先加速助跑,速度变大,质量不变,动能先变大;质量不变,高度不变,重力势能不变;起跳后,他的身体不断上升,质量不变,速度变小,动能变小,高度变大,重力势能变大,杆发生了弹性形变,人的机械能转化为杆的弹性势能,使得人的机械能减小,然后杆的弹性势能转化为人的机械能,人的机械能增大;到达最高点时,重力势能最大,动能最小(但不为0);下落过程中,质量不变,速度变大,高度变小,动能变大,重力势能变小;不考虑空气阻力、人和撑杆之间的摩擦产生的能量损耗,从开始助跑到落地前,机械能先增大后不变;根据四个选项可知,C正确。
故选:C。
17.解:①②运动员上升的过程中,速度越来越小,动能越来越小,当上升到最高点时,速度最小,动能最小,下落的过程中,速度越来越大,动能越来越大。所以动能是先减小,上升到最高点速度最小,动能最小,后又增大,当上升到最高点时,速度最小,但不为零,动能不为零,故图①错误,图②正确;
③小球上升的过程中,高度越来越大,重力势能越来越大,当上升到最高点时,高度最高,重力势能最大,下落的过程中,高度越来越小,最后落地,重力势能越来越小,直到为零。所以重力势能是先增大,上升到最高点重力势能最大,后又减小,最后为零。故图③正确;
④由于此时不计空气阻力,所以机械能是守恒的,故机械能不变,图④正确。
故选B。
18.解:A.运动员在 A 点时,受到重力和空气阻力,二力不在一条直线上,不是一对平衡力,处于非平衡状态,故A错误;
B.运动员在 A 点高度最高,重力势能最大,但此时具有水平方向的速度,所以,动能不为零,故B错误;
C.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,是物体固有的属性,惯性和物体的运动状态无关,故C正确。
D.运动员由A到B的过程需要克服摩擦力做功,机械能减小,即运动员在 B 点的机械能小于在A 点的机械能,故D错误。
故选:C。
19.解:A、当小应在最高点0时只受到重力作用,说明小应处于非平衡状态,故A正确;
B.从O点下落到A点的过程中,运动员自由下落,其重力势能转化为动能,故B正确;
CD.A点到B点的过程中,重力大于蹦床对运动员弹力,因此速度越来越大,动能越来越大;经过B点后,弹力大于重力,运动员做减速运动,动能减小,所以运动员的动能先增大后减小;从A到C,蹦床的弹性形变程度逐渐变大,弹性势能逐渐变大,故C正确,D错误。
故选:D。
20.解:番茄从开始下落至刚好浸没时,此时番茄仍有较大速度,末状态与初状态相比,番茄的速度增大,其动能增大;番茄的高度减小,重力势能减小;同时溅起许多水珠,则这些水珠的动能和重力势能都增大(即所有溅起的水珠的机械能增大);
不计一切机械能损耗,根据机械能守恒定律可知,此过程中番茄减少的势能=番茄增加的动能+所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和,所以番茄增加的动能小于番茄减少的重力势能,不一定等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和;
综上分析可知,A正确,BCD错误。
故选:A。
21.解:(1)滑雪板底做得越宽大,在它对雪地的压力一定时,增大了受力面积,而减小了对雪地的压强;
(2)苏翊鸣由A点运动到B点时质量不变,速度减小,因此动能减小。
故答案为:(1)越小;(2)减小。
22.解:推力F对物体A做的功为:
W=Fs=6N×0.2m=1.2J;
推力F的功率为:
P===0.6W;
重力的方向竖直向下,物体在水平方向运动,重力方向没有移动距离,没有做功,即做功为0J。
故答案为:0.6;0。
23.解:打开扣环,人从A点由静止释放,人的质量不变,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,绳子的弹性势能变小,是弹性势能转化为动能和重力势能,到达B点之前,绳子的拉力大于重力,人向上做加速运动,到达B点时,速度最大,这说明此时的拉力和重力大小相等;
由A点运动至到自然下垂位置,绳子的弹性形变程度变小,弹性势能转化为人的机械能,不计空气阻力,人的机械能增大,从到自然下垂位置至C点,绳子没有发生弹性形变,不计空气阻力,人的机械能不变。
故答案为:=;先增大,后不变。
24.解:(1)A从M运动到N,运动方向是在水平方向上,而A所受重力在竖直方向上,A在竖直方向上没有移动距离,则重力没有做功,即A所受重力做的功为0J。
(2)MN段拉力F1做功为W1=F1s1=1N×0.3m=0.3J,
PQ段拉力F2做功为W2=F2s2=0.6N×0.4m=0.24J,
比较可知,W1>W2。
故答案为:(1)0;(2)>。
25.解:(1)如图甲所示,甲为一半径为R的光滑的半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接,将重为G的物体从斜面顶端由静止释放,重力对物体做的功W=GR;
(2)如图甲所示,甲为一半径为R的光滑的半圆弧槽与一光滑的水平面相连接,将重为G的物体从斜面顶端由静止释放,测出在水平面上滑行距离为S1处停下来,物体在水平面滑行克服摩擦做的功W′=W,fS1=GR,f=。将甲中重为G的物体也从乙斜槽顶端由静止释放,测出在水平面上滑行距离为S2后停下来,同一物体在相同水平面上滑动时,摩擦力相同。
故答案为:(1)GR;(2)。
26.解:
(1)由v﹣t图象可知,0~2s内物体的速度为0,即静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,摩擦力为1N,第1秒,物体受到的摩擦力为1N;
(2)由v﹣t图象可知,2s~4s内物体运动的速度均匀增大,做的是匀加速直线运动,受到滑动摩擦力的作用;
由v﹣t图象可知,4s~6s内物体运动的速度4m/s不变,即做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,由F﹣t图象可知,4s~6s内推力的大小为2N,则物体受到的滑动摩擦力为2N。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,2~4s内物体所受的滑动摩擦力大小不变,为2N;
4~6s物体运动的路程s=vt=4m/s×2s=8m,
克服摩擦力做功W=fs=2N×8m=16J。
故答案为:1;1:1;16。
27.解:把一个排球竖直向上抛出时,它的质量不变,它的高度越来越高,速度越来越慢,故重力势能增加,动能减小,从表中可知,B点的机械能大于A点,故排球先经过B点再经过A点,又因为B点的动能大于A点,势能小于A,故可能运动方向是排球由B点上升到A点。
机械能等于物体的动能和势能之和,则排球在A点的机械能等于15J+4J=19J;在B点的机械能等于19J+3J=22J,
所以A、B两点之间排球克服空气阻力做功为等于机械能的变化量,W=22J﹣19J=3J;
故答案为:B到A;3。
28.解:摄像机的重力为:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
无人机前10秒对摄像机做功为:W=Gh=1N×20m=20J;
整个过程中对摄像机所做的功为:W'=Gh'=1N×36m=36J;
无人机对摄像机做功的功率为:P==0.9W。
故答案为:20;0.9。
29.解:(1)运动员在下滑的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,在O点时的重力势能最小,动能最大;
(2)运动员在B点时静止,用力竖直向上跳起一段高度,还会落在B点,不能到达C点;
运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度,此时运动员的机械能变大,到达B点后有一定的速度,能到达C点。
故答案为:(1)O;(2)D。
30.解:(1)AB段桌匀速直线运动,质量不变,动能不变,高度降低,重力势能减小,故机械能减小;
(2)已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大,所以运动员打开降落伞之后,会做减速运动,故在40s时,运动员打开降落伞。
故答案为:(1)减小;(2)40。
31.解:(1)惯性是物体的性质,只与物体的质量有关,人在奔跑过程中质量不变,则人的惯性不变,小科在跳远比赛中助跑是为了增大动能;经过最高点时人的速度不为零,动能不为零,若动能为零,人会竖直下落到地面;
(2)若不计空气阻力,实心球的机械能守恒,由于A点的高度较大,重力势能较大,到C点重力势能转化为动能,C的动能大,即A处动能小于C处动能。
故答案为:(1)动能;有;(2)小于。
32.解:(1)由图乙可知,过山车的动能在C点最大,在B点最小;B点的重力势能大小与E点的动能大小相等,B点机械能的大小大于E点机械能的大小;
(2)由于机械能等于动能和势能的总和,由图乙可知,从B到C点、再到D点、最后到达E点的过程中,重力势能与动能之和越来越小,所以在这个过程中,过山车的机械能是变化的。
故答案为:C;>;变化。
33.解:(1)火箭发射时向下喷出高温高压的燃气,给燃气施加一个向下的力,物体间力的作用是相互的,燃气对火箭施加一个向上的推力,所以火箭受到的向上的推力施力物体是燃气,故选:C;
(2)火箭对发射塔的压力等于自身重力,即F=G=mg=(837.5+22.5)×103kg×10N/kg=8.6×106N,
火箭对发射塔的压强:p===1.72×107Pa;
(3)天河号核心舱发射时最大速度为8600m/s,若以该速度竖直向上匀速行驶受到的推力等于自身重力,
火箭对核心舱做功的功率:P===Fv=G′v=m′gv=22.5×103kg×10N/kg×8600m/s=1.935×109W。
答:(1)C;
(2)火箭对发射塔的压强为1.72×107Pa;
(3)火箭对核心舱做功的功率为1.935×109W。
34.解:(1)由v=可得,“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头需要的时间:
t===0.335h=20.1min;
(2)“盛世龙”向上匀速上升时处于平衡状态,受到的升力和自身重力是一对平衡力,二力大小相等,则升力F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N,
“盛世龙”以最大起飞质量、25m/s速度竖直向上匀速飞行,不计空气阻力,克服重力做功,
则“盛世龙”的功率:P===Gv=2×104N×25m/s=5×105W。
答:(1)“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头(约67千米)需要20.1min;
(2)所受升力为2×104N,若不计空气阻力,则“盛世龙”的功率至少是5×104W。
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